生態學這個科學術語,是19世紀后期開始出現的。它來源于希臘語中的OIKOS,其本義是家園或居住地,用以說明生物與其居住地的關系。到了20世紀30年代,正式建立起生態學說,即生物群落與其生活環境是密不可分的,任何一種生物與生活環境進行能量和物質交換,才能維持其生存和發展。這種生物與環境相互依存、相互制約的關系,被稱作生態系統。
生態系統是與生命相聯系在一起的,凡是有生命的地方,都會有生態體系的存在。這里所說的生命,包括有植物、動物、微生物以及人類。因此,生態系統的范圍十分廣大。地球表面有陸地和海洋之別,故而生態可以分為陸地和海洋兩大系統。其中陸地生態系統與人類的關系最為密切,因為人類自出現以來就居住在陸地上。
陸地生態按生物的種類和地域,又區分為許多不同等級的生態系統,如森林生態、疏林生態、灌木生態、草地生態、荒漠生態;每個生態系統之下,又可以細分為許多生態系統,如森林生態系統按氣候帶可以分為寒帶針葉林、溫帶闊葉林、熱帶雨林等不同的生態系統。在同一地區常常有許多不同種類的生物(如森林、灌木、草本植物)共生在一起,它們相互制約、相互影響,其中森林生態系統往往處于主體地位,這是因為森林具有許多重要的生態功能。
大氣降雨除具備水蒸汽這個基本條件以外,還與地表植被狀態有密切的關系。地表粗糙度高的地方,對太陽能的反射率即低,容易引起成云降雨。森林是影響地表粗糙度和反射率的主要因素,森林多的地方,地表粗糙度高,反射率低。因此,森林多的地方多降雨,森林少的地方少降雨,沒有森林的地方很難成云降雨。在進入歷史時期以來,地表降雨量在不斷減少,常常出現干旱,其中一個重要的原因,是森林大量被人類砍伐破壞的結果。森林具有良好的蓄水作用,森林樹木的根系和落地的枝葉,可以阻止大氣降雨的流失,使雨水滲入地下貯存起來,轉化為地下水,最后以泉水的形式流出來,成為江河之源,或者積聚為湖泊沼澤。據測定,3333公頃森林的蓄水能力,相當于100萬立方米的水庫容量。因此,森林被稱作“綠色水庫”。
水是生命之源,任何生物、特別是高等生物,只有在水分充足的地方才能茁壯地生長。由于森林能夠影響成云降雨和積蓄水分,因此,森林內部和森林的邊緣變得濕潤涼爽,這種環境極利于灌木和草本植物的生長。在大森林中常常伴有灌木、蒿草的生長,形成喬木、灌木、蒿草并生、繁榮的景象,從而提高了生物量。森林庇護了灌木、蒿草的生長,而灌木、蒿草的叢生,又加強了森林影響大氣降雨和貯存雨水的能力,使森林生態系統不斷地向良性方面發展,它們之間互不排斥,形成了相互依存的局面。如果森林遭到砍伐破壞,原先林木的灌木和蒿草,往往會不斷地走向衰落。
野生動物是一個獨立的生態系統,它主要生活在森林中。野生動物多以樹葉、果實、草本植物為食,稱作食草動物。另一類以食草動物為食的動物,稱作食肉動物。沒有食草動物,就不會有食肉動物,因此,歸根結底食肉動物的食物,也是來源于森林中。森林是野生動物的主要棲息地,是野生動物的家園。微生物也是獨立的生態系統,微生物(細菌、霉菌、單細胞的藻類等等) 的生命力很強,多喜濕,陰暗潮濕的森林,特別有利于微生物的生存和繁殖。因此,在森林中微生物的種類和數量特別多。在森林中各類野生的動物、植物和微生物占有的種類和數量最多,生物的多樣性在森林中最為明顯和典型,森林是陸地上最主要的生物基因庫。
土壤是動物、植物、微生物賴以生存的重要條件,特別是植物扎根于土壤之中,吸收土壤中的水分和養料,沒有土壤植物就失去了生存的條件。土壤與生土不同,它具有孔隙和有機質,有機質主要來源于森林樹木。樹木落地的枝葉和林下的灌草枯萎腐爛以后,成為腐殖質。腐殖質浸入地表土以后,即改變了生土的結構和化學成分,將生土變成了土壤。天然形成的土壤,可能在第三紀就已存在,它與喬木的大量出現和溫度的回升有直接的關系。人類很早就發現,生長森林的地方土壤特別肥沃,適于農業耕種,于是砍伐森林開墾耕地。當土壤肥力減弱以后,便棄而不耕,去開墾新的林區。這是古代森林不斷減少的原因。
迄今為止,人類的食物主要來自農作物,糧食、蔬菜在食物結構中占有主要地位。這樣,農田成為人類食物的主要來源。農田是在人類影響下產生的生態系統,森林具有保護農田的作用。田邊或田間的森林的蓄水功能,可以滋潤農田,提高農田的墑情,利于農作物的播種和生長。森林中棲息的飛禽,可以捕食田鼠,減少病蟲害。在林間棲息的昆蟲(蜂、蝶),有利于傳播農作物的花粉。高大的森林樹木,可以防風固沙,減少風沙之害,避免農作物的倒伏,保證農作物的正常生長。在多風沙的干旱和半干旱地區,森林對農田的保護作用特別重要。在農民中流傳有“要想富、多種樹”的民諺,清楚地反映了森林保護農田的生態作用。
水,是自然災害,給人類造成了巨大的損失。水、旱災害的發生,與森林的破壞有直接的關系。森林影響降雨、森林的蓄水作用,都可以減少干旱,防止水土流失,避免洪水。歷史上黃河的水患,1998年長江的大洪水,都是河流沿岸森林遭到破壞的結果。自20世紀以來干旱的加劇,是大氣中二氧化碳迅速增多,引起“溫室效應”的結果;大氣中二氧化碳的增多,則是大量砍伐森林,焚燒林木和煤炭(煤田是由樹木演變而來)所引起的。
森林是人類誕生的搖籃,人類長期居住在森林中,以山野果、野生動物為食。人類在走出森林以后,則不斷地砍伐森林、破壞森林,其結果是導致生態環境不斷惡化,引發了許多自然災害,威脅了人類社會,留下了極其深刻的教訓。人類必須迷途知返,深刻地反省過去的過錯,必須明白人類永遠離不開森林,保護森林便是保護人類的家園。我們的先人只知道森林可以提供木材,卻不了解森林的巨大生態功能,這是由于歷史條件的限制,科學技術落后的結果。因此,我們不能苛求古人。在科學技術高度發達的今天,森林的生態功能,早已被科學家所研究清楚了。我們不僅要看到森林的經濟價值,還要看到森林的生態價值,努力保護森林,建設森林。森林的保護與建設,不是一朝一夕的事情,十年樹木,百年樹人,只有世世代代不斷地堅持下去,才能看見成效,出現青山綠水的大好局面。這不只是林業部門的工作,而是全社會的共同責任,每一個公民都應當為綠化祖國的大地,作出積極的貢獻。
(來源:國家林業局)